一种液压平衡回路

摘要

本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种液压平衡回路，包括：第一液控单向阀、伺服阀、电磁换向阀、插装阀盖板、插装式减压阀、第一溢流阀、第二液控单向阀、执行元件、第三液控单向阀、压力传感器及位移传感器。电磁换向阀分别与第一液控单向阀、第二液控单向阀及第三液控单向阀连接。第一液控单向阀与伺服阀连接，伺服阀通过第二液控单向阀与执行元件的有杆腔连接。第三液控单向阀与执行元件的无杆腔连接。第一溢流阀的一端和第三液控单向阀与插装式减压阀之间的管路连接，另一端与油箱连通。本发明提供的液压平衡回路，可以灵活的控制负载上升、下降的速度，控制精度高，保证了负载上升、下降稳定运行，确保了液压平衡回路运行的安全。

权利要求

1.一种液压平衡回路，其特征在于，包括：液压阀台阀块、第一液控单向阀、伺服阀、电磁换向阀、插装阀盖板、插装式减压阀、第一溢流阀、第二液控单向阀、执行元件、第三液控单向阀、执行元件无杆腔阀块、执行元件有杆腔阀块、压力传感器、位移传感器、T油路、P油路、L油路、第二溢流阀、第一球阀、第二球阀及第三球阀；

所述第一液控单向阀、伺服阀、电磁换向阀、插装式减压阀及所述第一溢流阀设置在所述液压阀台阀块上；所述第二液控单向阀设置在所述执行元件有杆腔阀块上；所述压力传感器安装在所述执行元件有杆腔阀块上，用于探测所述执行元件有杆腔内的压力；所述第三液控单向阀设置在所述执行元件无杆腔阀块上；所述位移传感器设置在所述执行元件上，用于探测所述执行元件的位置；所述插装式减压阀和所述插装阀盖板安装在所述液压阀台阀块上；

所述电磁换向阀分别与所述第一液控单向阀、第二液控单向阀及所述第三液控单向阀连接；所述电磁换向阀用于控制所述第一液控单向阀、第二液控单向阀及所述第三液控单向阀的反向开启；

所述第一液控单向阀与所述伺服阀连接，所述伺服阀通过所述第二液控单向阀与所述执行元件的有杆腔连接，所述伺服阀用于控制进入所述执行元件有杆腔的压力油的压力和流量；所述伺服阀还与所述T油路连接；

所述第三液控单向阀与所述执行元件的无杆腔连接；所述第三液控单向阀通过所述插装式减压阀与所述P油路连接；所述第一溢流阀的一端和所述第三液控单向阀与所述插装式减压阀之间的管路连接，另一端与油箱连通，所述第一溢流阀用于溢流所述执行元件无杆腔内的压力油；

所述电磁换向阀和所述伺服阀分别与所述P油路连接，所述P油路为所述电磁换向阀和所述伺服阀提供控制油；所述第一液控单向阀与所述P油路连接，所述P油路与所述第一液控单向阀提供压力油；

所述电磁换向阀与所述L油路连接，用于向所述L油路泄油；

所述执行元件的有杆腔通过所述第二溢流阀与油箱连通；

所述第一球阀设置在所述插装式减压阀与所述第三液控单向阀之间的管路上；所述第一球阀用于开启或切断所述第一溢流阀与所述第三液控单向阀之间的油液流通，所述第一球阀还用于开启或切断所述插装式减压阀与所述第三液控单向阀之间的油液流通；

所述第二球阀设置在所述第二液控单向阀与所述伺服阀之间的管路上；所述第二球阀用于开启或切断所述第二液控单向阀与所述伺服阀之间的油液流通；

所述第三球阀的一端与所述执行元件的有杆腔连接，另一端与油箱连通；所述第三球阀用于开启或关闭所述执行元件的液压腔中的油液排放到油箱。

2.根据权利要求1任一项所述的液压平衡回路，其特征在于，还包括：过滤器；

所述过滤器设置在所述伺服阀与所述P油路直接连接的管路上；所述过滤器用于过滤P油路进入所述伺服阀的控制油。

3.根据权利要求1或2任一项所述的液压平衡回路，其特征在于，还包括：单向阀；

所述单向阀设置在所述伺服阀与所述T油路直接连接的管路上；所述单向阀用于控制所述伺服阀中的油液单向地通往所述T油路中。

说明书

一种液压平衡回路

技术领域

[0001] 本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种液压平衡回路。

背景技术

[0002] 感应加热炉是特殊钢种生产的关键设备，感应加热炉的炉床提升装置的稳定运行是保证感应加热炉装置出钢的基本条件。为了确保感应加热炉装置的正常使用和快速出钢的要求，必须保证感应加热炉的提升装置运行的稳定性。目前，感应加热炉装置从调试阶段起就存在板坯提升装置的同步性和控制精度非常差的问题，尤其是在炉床下降过程中，无法满足使用要求。随着特殊钢种的大批量生产，由于炉床不稳定运行而导致的设备故障频繁发生，严重影响了特殊钢种的轧制编排和产品的质量。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种保证负载(如感应加热炉提升装置)稳定、安全地运行，能够灵活的控制负载的上升、下降速度的液压平衡回路。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种液压平衡回路，包括：液压阀台阀块、第一液控单向阀、伺服阀、电磁换向阀、插装阀盖板、插装式减压阀、第一溢流阀、第二液控单向阀、执行元件、第三液控单向阀、执行元件无杆腔阀块、执行元件有杆腔阀块、压力传感器、位移传感器、T油路、P油路、L油路、第二溢流阀、第一球阀、第二球阀及第三球阀。所述第一液控单向阀、伺服阀、电磁换向阀、插装式减压阀及所述第一溢流阀设置在所述液压阀台阀块上；所述第二液控单向阀设置在所述执行元件有杆腔阀块上；所述压力传感器安装在所述执行元件有杆腔阀块上，用于探测所述执行元件有杆腔内的压力；所述第三液控单向阀设置在所述执行元件无杆腔阀块上；所述位移传感器设置在所述执行元件上，用于探测所述执行元件的位置；所述插装式减压阀和所述插装阀盖板安装在所述液压阀台阀块上。

[0005] 所述电磁换向阀分别与所述第一液控单向阀、第二液控单向阀及所述第三液控单向阀连接；所述电磁换向阀用于控制所述第一液控单向阀、第二液控单向阀及所述第三液控单向阀的反向开启；所述第一液控单向阀与所述伺服阀连接，所述伺服阀通过所述第二液控单向阀与所述执行元件的有杆腔连接，所述伺服阀用于控制进入所述执行元件有杆腔的压力油的压力和流量；所述伺服阀还与所述T油路连接；所述第三液控单向阀与所述执行元件的无杆腔连接；所述第三液控单向阀通过所述插装式减压阀与所述P油路连接；所述第一溢流阀的一端和所述第三液控单向阀与所述插装式减压阀之间的管路连接，另一端与油箱连通，所述第一溢流阀用于溢流所述执行元件无杆腔内的压力油。

[0006] 所述电磁换向阀和所述伺服阀分别与所述P油路连接，所述P油路为所述电磁换向阀和所述伺服阀提供控制油；所述第一液控单向阀与所述P油路连接，所述P油路与所述第一液控单向阀提供压力油；所述电磁换向阀与所述L油路连接，用于向所述L油路泄油。

[0007] 所述执行元件的有杆腔通过所述第二溢流阀与油箱连通。

[0008] 所述第一球阀设置在所述插装式减压阀与所述第三液控单向阀之间的管路上；所述第一球阀用于开启或切断所述第一溢流阀与所述第三液控单向阀之间的油液流通，所述第一球阀还用于开启或切断所述插装式减压阀与所述第三液控单向阀之间的油液流通。所述第二球阀设置在所述第二液控单向阀与所述伺服阀之间的管路上；所述第二球阀用于开启或切断所述第二液控单向阀与所述伺服阀之间的油液流通。所述第三球阀的一端与所述执行元件的有杆腔连接，另一端与油箱连通；所述第三球阀用于开启或关闭所述执行元件的液压腔中的油液排放到油箱。

[0009] 进一步地，还包括：过滤器；所述过滤器设置在所述伺服阀与所述P油路直接连接的管路上；所述过滤器用于过滤P油路进入所述伺服阀的油液。

[0010] 进一步地，还包括：单向阀；所述单向阀设置在所述伺服阀与所述T油路直接连接的管路上；所述单向阀用于控制所述伺服阀中的油液单向地通往所述T油路中。

[0011] 本发明提供的液压平衡回路，将位移传感器接入其他控制设备，在负载上升或下降过程中通过位移传感器跟踪负载两侧位置偏差的差值变化，将负载两侧的位置偏差转化为速度输出补偿，通过第一液控单向阀、伺服阀、电磁换向阀、插装式减压阀、第一溢流阀、第二液控单向阀、执行元件和第三液控单向阀之间的相互协调控制负载上升、下降的速度，可实现对不同的液压平衡回路进行同步控制，保证了负载稳定、安全的运行。

附图说明

[0012] 图1为本发明实施例提供的液压平衡回路结构示意图。

具体实施方式

[0013] 下面结合实施例和附图对本发明的技术方案进行详细描述。

[0014] 参见图1，本发明实施例提供了一种液压平衡回路，包括：液压阀台阀块6、第一液控单向阀2、伺服阀3、电磁换向阀1、插装阀盖板、插装式减压阀7、第一溢流阀8、第二溢流阀13、第二液控单向阀12、执行元件17、第三液控单向阀15、执行元件无杆腔阀块16、执行元件有杆腔阀块14、过滤器4、第一球阀9、第二球阀10、第三球阀11、单向阀5、压力传感器19、位移传感器18、T油路(回油管路)、L油路(泄油管路)及P油路(供油管路)。第一液控单向阀2、伺服阀3、电磁换向阀1、插装式减压阀7及第一溢流阀8设置在液压阀台阀块6上。第二液控单向阀12设置在执行元件有杆腔阀块14上；压力传感器19安装在执行元件有杆腔阀块14上，用于探测执行元件17的有杆腔的压力。第三液控单向阀15设置在执行元件无杆腔阀块
16上。位移传感器18设置在执行元件17上，用于探测执行元件17的位置。插装式减压阀7和插装阀盖板安装在液压阀台阀块6上。电池换向阀1与供电电线L连接。本发明实施例中，图1中执行元件无杆腔阀块16、执行元件有杆腔阀块14及液压阀台阀块6采用虚线框表示，虚线连接线表示控制油管路，实线连接线表示压力油管路。

[0015] 参见图1，电磁换向阀1分别与第一液控单向阀2、第二液控单向阀12及第三液控单向阀15连接；电磁换向阀1用于控制第一液控单向阀2、第二液控单向阀12及第三液控单向阀15的反向开启。第一液控单向阀2通过第二球阀10与伺服阀3连接，第一液控单向阀2用于控制进入伺服阀3的压力油；第二球阀10用于开启或切断第二液控单向阀12与伺服阀3之间的油液流通。伺服阀3通过第二液控单向阀12与执行元件17的有杆腔连接，伺服阀3用于控制进入执行元件17有杆腔的压力油的压力和流量；第二液控单向阀12用于控制执行元件17的有杆腔内压力油的通断。伺服阀3还与通过单向阀5与T油路连接，单向阀5用于控制伺服阀3的回油，当伺服阀3的回油压力升高到单向阀5的开启压力时单向阀5开启，伺服阀3中的油液回到T油路中，而T油路中的油无法通过单向阀5流到伺服阀3中。参见图1，第三液控单向阀15与执行元件17的无杆腔连接，第三液控单向阀15通过第一球阀9与插装式减压阀7连接，插装式减压阀7还与P油路连接；第三液控单向阀15用于控制执行元件17的无杆腔中压力油的通断。第一溢流阀8的一端连接在第一球阀9与插装式减压阀7之间的管路上，另一端与油箱连通；第一球阀9用于开启或切断第一溢流阀8与第三液控单向阀15之间的油液流通，第一球阀9还用于开启或切断插装式减压阀7与第三液控单向阀15之间的油液流通；第一溢流阀8用于溢流执行元件17的无杆腔内的压力油。电磁换向阀1与P油路连接；伺服阀3通过过滤器4与P油路连接，过滤器4用于过滤P油路进入伺服阀3的油液；P油路为电磁换向阀1及伺服阀3提供控制油。第一液控单向阀2与P油路连接，P油路与第一液控单向阀2提供压力油。电磁换向阀1与L油路连接，用于向L油路泄油。执行元件17的有杆腔通过第二溢流阀13与油箱连通，第二溢流阀13为安全阀，处于常闭状态，当执行元件17的有杆腔的压力超过第二溢流阀13的设定值时，第二溢流阀13打开，保护执行元件17不被破坏。第三球阀11的一端与执行元件17的有杆腔连接，另一端与油箱连通；第三球阀11用于开启或关闭执行元件17的液压腔中的油液排放到油箱。

[0016] 在实际应用时，采用两套本发明实施例提供的液压平衡回路，每套液压平衡回路控制一台单独的执行元件17，两台执行元件17同步升降负载(本实施例中，负载为感应加热炉提升装置)。

[0017] 本发明实施例提供的液压平衡回路可通过执行元件带动负载上升或下降，其工作原理如下。负载上升时工作原理：首先电磁换向阀得电，将第一液控单向阀和第三液控单向阀反向打开。压力油从P油路通过第一液控单向阀进入伺服阀，伺服阀给定一个开口度控制负载上升的速度，压力油通过伺服阀、第二球阀和第二液控单向阀进入执行元件的有杆腔，推动执行元件上升。执行元件的无杆腔油液通过第三液控单向阀和第一球阀回油，当回油压力达到第一溢流阀的设定值时第一溢流阀开启，油液通过第一溢流阀回油，执行元件的无杆腔的压力是恒定值，该压力恒定值就是第一溢流阀的设定值。负载下降时工作原理：首先电磁换向阀得电，将第二液控单向阀反向打开。压力油从P油路进入插装式减压阀，压力油经过插装式减压阀后压力降至插装式减压阀设定的压力值，然后再通过第一球阀和第三液控单向阀进入执行元件的无杆腔，执行元件的无杆腔的压力是恒定值，该压力恒定值就是插装式减压阀的设定压力。执行元件的有杆腔油液通过第二液控单向阀和第二球阀进入伺服阀。伺服阀给定一个开口度控制负载下降的速度，油液通过伺服阀和单向阀回到T油路中。此外，本发明实施例提供的液压平衡回路还具有：一、同步控制功能：在负载运动时两套液压平衡回路独立控制执行元件动作，伺服阀按照设定值控制执行元件的速度和定位位置，同时为保证负载运动的同步性，在负载升降过程中通过位移传感器跟踪负载两侧位置偏差的差值变化，将负载两侧的位置偏差转化为速度输出补偿，调整负载两侧伺服阀的开口度保证负载两侧的速度同步性，最终实现位置偏差的动态补偿。二、防坠落功能：在执行元件的有杆腔和无杆腔各安装了一个阀块，这种安装方式是最安全可靠的，每个阀块上安装了一台液控单向阀，当电磁换向阀失电时执行元件两腔的液控单向阀关闭，保持执行元件两腔的压力，使负载具备准确定位的能力。在负载下降过程中，一旦压力传感器检测到压力低于设定值时，使电磁换向阀自动失电，负载立刻停止下降，避免发生由于软管爆裂等故障导致的负载坠落事故。三、手动下降负载功能：当负载液压控制系统发生故障负载处于高位时，存在负载发生坠落的安全隐患，可以通过开启第三球阀使负载缓慢降至低位，同时注意观察负载两侧的位置偏差，避免发生负载两侧偏差太大导致的事故。

[0018] 本发明实施例提供的液压平衡回路，通过第一液控单向阀、伺服阀、电磁换向阀、插装式减压阀、第一溢流阀、第二液控单向阀、执行元件和第三液控单向阀之间的相互协调控制，可以灵活的控制负载上升、下降的速度，控制精度高，保证了负载上升、下降稳定运行，确保了液压平衡回路运行的安全。本发明提供的液压平衡回路，还设置有位移传感器，将位移传感器接入其他控制设备，在负载上升或下降过程中通过位移传感器跟踪负载两侧位置偏差的差值变化，将负载两侧的位置偏差转化为速度输出补偿，可实现对不同的液压平衡回路进行同步控制。此外，本发明实施例提供的液压平衡回路，还具有防坠落和手动下降负载的功能。

[0019] 最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。